[發明專利]具有改善的魯棒性的燃料電池

在審

• 申請號: 201711227737.7
• 申請日: 2017-11-29
• 公開（公告）號: CN108123157A
• 公開（公告）日: 2018-06-05
• 發明（設計）人: A.黑費林;I.黑倫
• 申請（專利權）人: 羅伯特·博世有限公司
• 主分類號: H01M8/1226
• 分類號: H01M8/1226;H01M8/1253;H01M8/2425
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 盧江;陳嵐

具有改善的魯棒性的燃料電池。本發明涉及一種燃料電池（10）、尤其是固體氧化物燃料電池（12）、以及一種用于制造這樣的燃料電池（10）的方法，所述燃料電池具有至少一個支承基底（14）和施加在所述支承基底（14）上的功能層系統（16）。所述燃料電池（10）的特色在于，所述支承基底（14）至少部分地由至少一種拉伸金屬（18）來構造。本發明也涉及一種具有這樣的燃料電池（10）的燃料電池堆（60）以及一種用于制造這樣的燃料電池堆（60）的方法。

技術領域

本發明涉及一種燃料電池、尤其是固體氧化物燃料電池，以及一種用于制造這樣的燃料電池的方法，所述燃料電池具有至少一個支承基底和施加在支承基底上的功能層系統，以及涉及一種燃料電池堆，該燃料電池堆具有至少一個這樣的燃料電池。本發明也涉及一種燃料電池堆，該燃料電池堆具有這樣的燃料電池，以及涉及一種用于制造這樣的燃料電池堆的方法。

背景技術

文獻DE 10 2007 034 967 A1公開了一種燃料電池，該燃料電池具有以粉末冶金的方式制造的板，所述板整體地包括多孔的基底區域，電化學活性電池層被涂敷到該基底區域上。

發明內容

與此相對，本發明具有如下優點：支承基底至少部分地由至少一個拉伸元件、尤其是拉伸金屬來構造。由此提高燃料電池的機械和熱穩定性。

通過在從屬權利要求中列出的特征，根據獨立權利要求的本發明的有利的改進是可能的。這樣有利的是，支承基底至少部分地由至少一種尤其是多孔的填充材料來構造，由此可以提供具有高透氣性的均勻表面。

在一種有利的實施方案中，支承基底至少部分地由金屬填充材料來構造。這樣，借助燒結過程實現特別高的透氣性是可能的。

在另一有利的實施方案中，支承基底至少部分地由尤其是惰性的陶瓷填充材料、優選地由Al₂O₃、ZrO₂和/或鎂橄欖石來構造。由此可以實現：支承基底在燒結過程期間幾乎不或完全不與氣體氣氛反應并且保持化學穩定。

在另一有利的實施方案中，支承基底至少部分地由催化填充材料、尤其是重整材料、優選地由Ni、NiO和/或Al₂O₃來構造。這樣，重整過程可以直接在燃料電池中進行。

在另一有利的實施方案中，支承基底至少部分地由脫硫的填充材料、尤其是脫硫材料、優選地由CuO、ZnO、MnO₂、Co、Mo和/或Al₂O₃來構造。由此，脫硫過程可以直接在燃料電池中進行。

在另一有利的實施方案中，支承基底至少部分地由還原鉻和/或硅的填充材料、尤其是鉻柵、優選地由Mn_2-xCO_1+xO_4±0和/或LaSrMn來構造。由此，可以避免在燃料電池運行期間的鉻和/或硅中毒。

特別有利的是，功能層系統具有至少一個第一電極、尤其是陽極、至少一個第二電極、尤其是陰極、和電解質，其中電解質在邊緣區域中包圍第一電極和/或第二電極。這樣，燃料電池可以借助電解質被密封。

在另一特別有利的實施方案中，支承基底被構造為互連器，由此不必布置附加的互連器，以便將多個燃料電池彼此連接。

在另一特別優選的實施方案中，介質導向通道被引入到支承基底中，由此可以保證良好地將例如燃料和/或空氣輸送到功能層系統。

本發明也涉及一種用于制造燃料電池、尤其是根據先前的描述的燃料電池的方法，該燃料電池具有至少一個支承基底和施加在支承基底上的功能層系統。該方法的特色在于，支承基底至少部分地由至少一種拉伸金屬來構造，由此可以低成本地制造具有機械上高的穩定性的燃料電池。